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格拉茨科技大学的一个团队分析了氢燃料汽车在隧道中的风险和潜在损害，并提出了建议。他们的结论?任何损害都将是广泛的，但不太可能发生。他们在4月16日至18日在格拉茨举行的第12届隧道安全和通风国际会议(TSV 2024)上公布了这一发现。

除了电动汽车，氢动力汽车也被视为传统动力汽车的替代品。然而，燃料电池汽车(fuel cell electric vehicle - fcev)数量的增加也会导致全新的危险情况，尤其是在隧道中。

在HyTRA项目中，格拉茨理工大学(TU Graz)调查了隧道中涉及氢动力车辆的哪些类型的事故是现实的，对人和隧道结构会产生哪些危险，以及可以采取哪些措施将这些风险降至最低。

发生概率低，破坏潜力大

由于迄今为止氢动力汽车在隧道中所占的交通份额很低，实际上没有关于氢动力汽车在隧道中发生的实际事故的经验数据。因此，根据燃气动力汽车的经验，只能粗略估计发生的概率，概率很低。

相比之下，根据欧盟HyTunnel-CS项目的实验，对潜在的破坏程度进行了详细的分析，该项目于2022年结束。由于氢的高能量密度和储存氢的高压，氢燃料电池汽车具有非常高的损坏潜力。

根据目前的标准，氢气储存在汽车中的压力为700巴，卡车和公共汽车的压力为350巴。如果坦克发生损坏，大量的能量被迅速释放;如果氢着火，它的燃烧温度会超过2000摄氏度。尽管这些坦克非常坚固，并能很好地抵御机械冲击，但它们无法承受与卡车的追尾碰撞。因此，应该尽可能避免这种情况。

三种危险情景

涉及FCEV的事故最有可能的结果是氢气不会产生重大影响。然而，在发生严重事故时，可能会出现三种不同的危险情况。

在第一种情况下，当由于热冲击(例如车辆火灾)导致压力上升时，触发热减压装置(TPRD)，以受控射流从储罐中释放氢气。这使压力保持在一定水平，防止储罐破裂。

如果排出的氢点燃——这在与空气混合时很容易发生——火焰就会指向地面。尽管如此，它仍然是危险的，因为氢燃烧时没有颜色和气味，但危险区域是有限的。

如果TPRD失灵，坦克就会爆炸，产生的冲击波会传遍整个隧道。高达约。30米有死亡风险，高达约。300米有严重内伤的风险，比如肺部出血，再远一点还有耳膜破裂的风险。

第三种情况最不可能出现。它发生在氢没有被点燃的情况下被释放。作为元素周期表中最轻的元素，氢上升并聚集在隧道天花板下的云中。如果那里有点火源(例如热灯或启动风扇的电脉冲)，则会产生氢云爆炸，这也会引起爆炸波。

速度较慢，距离足够远

“我们的调查显示，尽管涉及氢燃料汽车的危险情况相对不太可能发生，但它们有很大的潜在危害。格拉茨工业大学热力学和可持续推进系统研究所的Daniel Fruhwirt说:“现代的氢气罐建造得如此安全，以至于氢必须出很多问题才能逸出。”

“此外，奥地利隧道的交通基础设施可能达到了欧洲最严格的要求。由于我们所有的高速公路和公路隧道只有一家运营商，因此安全水平也非常同质化。在基础设施方面，隧道结构几乎没有损坏的风险，但事故对人们来说是危险的。”

为了将风险降到最低，Fruhwirt和他的项目团队推荐了几个措施。更严格的速度限制由路段控制系统监控，精确的距离控制系统在司机跟得太近时发出信号，以及在交通堵塞时更早显示速度限制，以便在到达堵塞终点时速度已经足够低，在发生追尾碰撞时只造成轻微损害。

“由于20世纪90年代末和21世纪初的严重事件，大多数欧盟成员国已经实施了一项措施，即所有高速公路和高速公路上长度超过500米的隧道都是双管隧道，通常不再用于双向交通。这大大降低了风险，”Fruhwirt解释道。

更多信息:Martin Aggarwal等人，隧道事故中的氢动力车辆-风险和后果，Verlag der Technischen Universität Graz(2024)。引文:氢燃料汽车在隧道中的风险是什么?(2024, May 28)检索自https://techxplore.com/news/2024-05-hydrogen-vehicles-tunnels.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。